Состав, строение и размер нашей галактики. Размеры галактик
Состав, строение и размер нашей галактики
Млечный путь - это полосатая спиральная галактика. Размер нашей галактики в диаметре составляет от 100 000 до 180 000 световых лет. Она, по оценкам ученых, содержит 100-400 миллиардов звезд. Вероятно, в Млечном Пути по крайней мере 100 миллиардов планет. Солнечная система находится внутри диска, на расстоянии 26 490 световых лет от Галактического центра, на внутреннем краю Руки Ориона, одной из спиральных концентраций газа и пыли. Звезды в самых внутренних 10 000 световых лет образуют выпуклость и один или несколько стержней. Галактический центр представляет собой интенсивный радиоисточник, известный как Стрелец A, представляющий собой, вероятно, сверхмассивную черную дыру, составляющую 4,100 миллиона солнечных масс.
Скорость и излучения
Звезды и газы на широком диапазоне расстояний от орбиты Галактического центра движутся со скоростью около 220 километров в секунду. Постоянная скорость вращения противоречит законам кеплеровской динамики и предполагает, что большая часть массы Млечного Пути не излучает и не поглощает электромагнитное излучение. Эта масса была названа «темной материей». Период вращения составляет около 240 миллионов лет в положении Солнца. Млечный путь движется со скоростью около 600 км в секунду относительно внегалактических систем отсчета. Самые старые звезды в Млечном Пути почти столь же стары, как и сама Вселенная, и, вероятно, сформировались вскоре после Темных веков Большого Взрыва.
Внешний вид
Центр Млечного пути виден с Земли как туманная полоса белого света, шириной около 30°, выгнутая ночным небом. Все отдельные звезды в ночном небе, видимые невооруженным глазом, являются частью Млечного Пути. Свет исходит из накопления неразрешенных звезд и другого материала, расположенного в направлении галактической плоскости. Темные области внутри полосы, такие как Великий Разлом и Коалсак, являются областями, где межзвездная пыль блокирует свет от далеких звезд. Область неба, которую скрывает Млечный Путь, называется Зоной Избегания.
Яркость
Млечный путь имеет относительно низкую поверхностную яркость. Его видимость может быть значительно уменьшена фоном, например, светом или лунным свечением. Для того чтобы Млечный Путь был видимым, небо должно быть темнее, чем обычно. Он должен быть виден, если предельная величина приблизительно равна + 5,1 или выше и показывает большую детализацию при +6,1. Это делает Млечный Путь труднодоступным из ярко освещенных городских или пригородных районов, но очень заметным при взгляде из сельских районов, когда Луна находится ниже горизонта. «Новый мировой атлас искусственной яркости ночного неба» показывает, что больше чем одна треть населения Земли не может видеть Млечный Путь из своих домов из-за загрязнения воздуха.
Размер галактики Млечный путь
Млечный путь - вторая по величине галактика в локальной группе, со своим звездным диском диаметром около 100 000 литов (30 кпк) и средней толщиной около 1000 лит (0,3 кпк). Кольцевидная нить звезд, обернутая вокруг Млечного Пути, может принадлежать самой галактике, колеблющейся выше и ниже относительно галактической плоскости. Если это так, это будет говорить о диаметре 150 000-180 000 световых лет (46-55 кпк).
Масса
Оценки массы Млечного пути различаются в зависимости от метода и используемых данных. В нижнем конце диапазона оценки масса Млечного Пути составляет 5,8 × 1011 массы Солнца (M☉), что несколько меньше, чем масса галактики Андромеды. Измерения с использованием очень длинного базового массива в 2009 году показали скорости, достигающие 254 км / с (570 000 миль/ч) для звезд на внешнем краю Млечного пути. Поскольку орбитальная скорость зависит от общей массы в радиусе орбиты, это говорит о том, что Млечный путь более массивный, примерно равный массе Галактики Андромеды при 7×1011 М☉ в пределах 160 000 литров (49 кпк) ее центра. В 2010 году измерение радиальной скорости гало-звезд показало, что масса, заключенная в пределах 80 килопарсек, составляет 7×1011 М☉. Согласно исследованию, опубликованному в 2014 году, масса всего Млечного Пути оценивается в 8,5×1011 M☉, что составляет примерно половину массы Галактики Андромеды.
Темная материя
Большая часть Млечного Пути является темной материей, неизвестной и невидимой ее формой, которая гравитационно взаимодействует с обычной материей. Гало темного вещества распределяется относительно равномерно на расстоянии, превышающем сто километров (kpc) от Галактического центра. Математические модели Млечного пути предполагают, что масса темной материи составляет 1-1,5×1012 М☉. Недавние исследования показывают диапазон в массе, равный 4,5×1012 M☉, а также размерность 8×1011 M☉.
Межзвездный газ
Общая масса всех звезд в Млечном Пути оценивается между 4.6×1010 M☉ и 6.43×1010 M☉. В дополнение к звездам существует также межзвездный газ, содержащий 90% водорода и 10% гелия, причем две трети водорода находятся в атомной форме, а оставшаяся треть - в виде молекулярного водорода. Масса этого газа равна 10% или 15% от общей массы звезд галактики. Межзвездная пыль составляет еще 1% от общей массы.
Структура и размеры нашей галактики
Млечный Путь содержит от 200 до 400 миллиардов звезд и не менее 100 миллиардов планет. Точная цифра зависит от количества звезд с очень низкой массой, которые трудно обнаружить, особенно на расстояниях более 300 литов от Солнца. Для сравнения, соседняя Галактика Андромеды содержит приблизительно три триллиона звезд, а потому превосходит размер нашей галактики. Млечный Путь может также содержать, возможно, десять миллиардов белых карликов, миллиардные нейтронные звезды и сто миллионов черных дыр. Заполнение пространства между звездами является диском газа и пыли называемой межзвездной средой. Этот диск имеет по крайней мере сравнительную протяженность по радиусу к звездам, тогда как толщина газового слоя колеблется от сотен световых лет для более холодного газа до тысяч световых лет для более теплого.
Млечный путь состоит из стержнеобразной области ядра, окруженной диском газа, пыли и звезд. Распределение масс в Млечном Пути очень напоминает тип Sbc в классификации Хаббла, представляющий спиральные галактики с относительно свободно раскинутыми рукавами. Астрономы впервые начали подозревать, что Млечный путь - это замкнутая спиральная галактика, а не обычная спиральная галактика, в 1960-х годах. Их подозрения были подтверждены наблюдениями космического телескопа Спитцера в 2005 году, в которых центральный барьер Млечного пути был больше, чем считалось ранее.
Представления о размере нашей галактики могут различаться. Диск звезд в Млечном Пути не имеет острого края, за которым нет звезд. Скорее, концентрация звезд уменьшается с расстоянием от центра Млечного Пути. По причинам, которые не понятны, за радиусом около 40 000 литов от центра число звезд на кубический парсек падает намного быстрее. Окружающий галактический диск представляет собой сферическое галактическое гало звезд и шаровых скоплений, которое простирается дальше наружу, но ограничено по размерам орбитами двух спутников Млечного Пути - Большого и Малого Магеллановых Облаков, ближайший из которых находится от Галактического Центра на расстоянии около 180 000 литов. На этом расстоянии или дальше орбиты большинства объектов ореола будут разрушены Магеллановыми облаками. Следовательно, такие объекты, вероятно, будут выброшены из окрестностей Млечного Пути.
Вопрос о размере Млечного пути - это вопрос о том, каковы размеры галактик вообще. Как гравитационное микролинзирование, так и планетарные наблюдения за транзитом, указывают на то, что, по крайней мере, существует столько же планет, привязанных к звездам, сколько и самих звезд в Млечном пути. А измерения микролинзирования указывают на то, что существует больше независимых планет, не привязанных к звездам-хозяевам, чем собственно звезд. Согласно Мейлинскому Пути, по крайней мере, на звезду приходится одна планета, в результате чего их насчитывается около 100-400 миллиардов.
Для того чтобы понять, какова структура и размеры нашей галактики, ученые часто проводят различные анализы подобного рода, постоянно обновляя и пересматривая устаревшие данные. К примеру, в другом анализе данных Кеплера, проведенном в январе 2013 года, было установлено, что в Млечном пути находится не менее 17 миллиардов экзопланет размером с Землю. 4 ноября 2013 года астрономы сообщили, исходя из данных космической миссии Кеплера, что в пределах пригодных для Солнца звезд и красных карликов в районе Млечного Пути могут существовать до 40 миллиардов планет размером с Землю, 11 миллиардов из этих оценочных планет могут вращаться вокруг солнцеподобных звезд. Согласно исследованию 2016 года, ближайшая такая планета может быть в 4,2 световых годах. Такие планеты размером с Землю могут быть более многочисленными, чем газовые гиганты. Помимо экзопланет, «экзокометы», кометы за пределами Солнечной системы, также были обнаружены и могут быть распространенным явлением в Млечном Пути. Размеры звезд и галактик при этом могут варьироваться.
fb.ru
Размер нашей галактики - Млечный Путь, известные данные, строение нашей галактики
Млечный Путь
Наша галактика Млечный Путь, называемая также просто Галактикой, является большой спиральной галактикой с перемычкой, диаметром около 30 килопарсек (или 100 тыс.световых лет) и толщиной 1000 световых лет (до 3000 в районе балджа). Солнце с Солнечной системой находятся внутри галактического диска, наполненного пылью, поглощающей свет. Поэтому на небе мы видим полосу звёзд, но клочковатую, напоминающую сгустки молока. Из-за поглощения света Млечный Путь как галактика изучен не до конца: не построена кривая вращения, до конца не выяснен морфологический тип, неизвестно число спиралей и т. д. Галактика содержит около 3•1011 звёзд, а её общая масса составляет около 3•1012масс Солнца.
Большую роль в изучении Млечного Пути играют исследования скоплений звёзд – относительно небольших гравитационно связанных объектов, содержащих от сотен до сотен тысяч звёзд. Их гравитационная связанность, вероятно, вызвана единством происхождения. Поэтому, исходя из теории эволюции звёзд и зная расположение звёзд скопления на диаграмме Герцшпрунга – Рассела, можно рассчитать возраст скопления. Скопления делятся на рассеянные и шаровые.
- Шаровые – старые звёздные скопления, имеющие шаровидную форму, концентрирующиеся к центру Галактики. Отдельные шаровые скопления могут иметь возраст свыше 12 млрд. лет.
- Рассеянные – относительно молодые скопления, имеют возраст до 2 млрд. лет, в некоторых ещё идут процессы звездообразования. Самые яркие звёзды рассеянных скоплений – молодые звёзды спектральных классов B или A, а в самых молодых скоплениях ещё есть голубые сверхгиганты (класс O).
Вследствие своих небольших (относительно космологических масштабов) размеров, звёздные скопления напрямую могут наблюдаться только в Галактике и её ближайших соседях.
Ещё один тип объектов, доступный для наблюдения только в окрестностях Солнца, – двойные звёзды. Значимость двойных звёзд для исследования различных процессов, происходящих в галактике, объясняется тем, что благодаря им возможно определить массу звезды, именно в них можно изучить процессы аккреции. Новые и сверхновые типа Ia – это тоже результат взаимодействия звёзд в тесных двойных системах.
Известные данные
Начнем с массы Млечного Пути. Млечный Путь настолько массивен, что мы дадим ему свою единицу измерения массы довольно большую саму по себе: массу Солнца. Если принять во внимание все звезды, пыль, газ и огромное количество темной материи, которые в ореоле окружают нашу галактику, это составит около 3 триллионов масс Солнца, по самым последним оценкам на момент написания статьи. По предыдущим оценкам озвучивалась цифра более 1 трлн. солнечных масс. На темную материю припадает около 90% этой массы, то есть это материя, которая не поддается его гравитационной силе.
Естественно, Млечный Путь – это не только темная материя – там есть много пыли, газа и звезд, заполняющих галактическое пространство. В Млечном Пути число звезд оценивают примерно в 200…400 млрд., хотя мы можем видеть невооруженным глазом лишь около 5000…8000 этих звезд, и лишь около 2500 из них можно увидеть в конкретный момент времени с Земли.
Млечный Путь представляет собой огромной диск, диаметр которого составляет примерно 100000…120000 световых лет. Толщина его большей части составляет 1000 световых лет, но в центре он имеет шаровидную выпуклость, диаметр которой составляет 12000 световых лет. Эти пропорции можно сравнить с небольшой стопкой DVD дисков с вклеенным в средину резиновым шаром.
Строение нашей галактики
Наша галактика (Млечный путь) представляет собой спиральный диск с четырьмя закрученными рукавами и с центральным шаровидным утолщением. Толщина диска около 500 св. лет (за такой интервал времени свет пересечет его). Радиус рукавов равен примерно 50 000 св. лет. Центральное утолщение Млечного пути имеет диаметр в 3 000 св. лет и окружено роем (иногда используют термин гало) из примерно 200 шаровых звездных скоплений.
Черная полоса, которую мы видим ночью вдоль Млечного пути (и на фотографиях некоторых других галактик), свидетельствует, что межзвездное пространство в Галактике заполнено гигантскими газопылевыми облаками, поглощающими видимое излучение, но прозрачными для радиоволн и инфракрасного излучения. Именно на основании данных радиоастрономии и спутниковых наблюдений в ИК – диапазоне была установлена четырехрукавная структура нашей галактики и то, что Солнце располагается на расстоянии 25 000 св. лет от центральной части. Один оборот вокруг центра Галактики Солнце совершает примерно за 200 млн. лет, за время его существования оно около 25 раз успело обойти центр Млечного пути. Можно образно сказать, что Солнцу 25 галактических лет!
Скорость вращения отдельных звезд определяют по смещению спектральных линий (по эффекту Доплера). Для нашей Галактики величина массы составляет примерно 100 млрд. солнечных масс. Это, по порядку величины, соответствует массе видимых звезд и газопылевых облаков. В то же время измерения скоростей движения звезд, расположенных на периферии Млечного пути и шаровых скоплений в галактическом гало, показало, что они движутся вокруг центра с такими скоростями, которые не соответствуют оценке полной массы видимого вещества нашей галактики. Несоответствие устраняется в том только случае, если допустить, что существует темное вещество, скрытое от использованных методов наблюдения. Причем масса невидимого вещества на порядок величины превосходит ту массу, которая определяется современными методами астрономии. Физическая природа темного вещества, которое проявляется только в гравитационном взаимодействии, в настоящее время дискуссионная.
В самом центре нашей галактики зарегистрирован источник с экстремально большим энерговыделением. Имея сравнительно небольшие размеры (порядка размеров Солнечной системы), он обладает массой в миллион раз большей, чем Солнце, и светит в широком диапазоне излучений в 100 млн. раз интенсивней. Первая гипотеза о природе такого источника связывала его со вспышкой звездообразования «молодых» звезд. В настоящее время более вероятной причиной считают Черную дыру, образовавшуюся в самом «сердце» Млечного пути.
Новые исследования
В связи с новыми данными со спектрографа телескопа Hubble, учёные-астрономы во главе с Джоном Стоком из университета в Боулдере, Колорадо, пишут, что теперь необходимо заново рассматривать размеры гало галактик такого же вида, как и Млечный Путь, а это означает и переоценку их масс.
И если до сегодняшнего дня предполагаемый размер диска нашей галактики оценивался в 100 000 световых лет, а гало выступало ещё на десять тысяч световых лет, то теперь удалось узнать диаметр гало, достигающий более 1 миллиона световых лет, а это в десять раз больше одного лишь диска Млечного Пути. В километрах это будет равным около десяти квинтиллионов.
Газ и пыль, оказавшиеся так далеко от центра галактики, вероятно, были удалены на такое расстояние из-за взрывов сверхновых звёзд, но они снова притягиваются к нам и участвуют в формировании небесных тел, достигая галактического диска.
Пользуясь уже проделанными исследованиями в области состава и плотности газа на всей площади Млечного Пути, астрономы предполагают, что масса обнаруженных запасов космического строительного материала примерно равна массе всех звёзд в подобной нашей спиральной галактике средних размеров. Как утверждает сам Джон Сток, это поразило учёных.
Ведь находка значит, что обычной материи дисков галактик где-то вдвое больше, чем предполагалось, а тёмной материи хоть и ненамного, но меньше. В самых смелых теориях, выдвигаемых ранее, масса газа была больше в пять раз, чем могли увидеть учёные, и то, о чём позволили узнать наблюдения «Хаббла», помогает связать учёным практическую и теоретическую стороны вопроса.
Специальный отчёт об этом исследовании группы астрономов Джона Стока был представлен 27 июня этого года на конференции в Эдинбургском университете.
Как сказано выше, имеются данные астрономических наблюдений, которые указывают на то, что размер нашей галактики может составлять примерно 1 миллион световых лет, что в 10 раз превышает принятый сейчас размер Галактики. Об этом свидетельствует исследование содержания газа и пыли в гало галактики, а так же анализ скорости движения звезд в диске галактики. Об этом же свидетельствует и наличие в нашей галактике звезд, орбиты которых удалены на расстояния в несколько сотен тысяч световых лет. Это, например, два газовых гиганта удаленных от центра нашей галактики на 850 – 900 тысяч световых лет, о которых говорится в статье на сайте Hi-News.
О том, что размер нашей галактики Млечный путь может достигать миллиона световых лет, говорят и размеры ее гравитосферы. Как сказано в сообщении: О размерах гравитосфер массивных тел, гравитосфера нашей Галактики может простираться на несколько миллионов световых лет от центра галактики.
Гравитосфера – это реальная физическая среда с реальными физическими свойствами, например плотностью, которая пропорциональна g=G*M/R^2.Учитывая огромные размеры гравитосферы Галактики, она может давать существенный вклад в общую массу нашей галактики даже при относительно низкой плотности. В сфере радиусом в 1 миллион световых лет при средней плотности в 10^(-27) г/см^3, общая масса гравитосферы нашей галактики будет примерно 10^12 масс Солнца.
Как показано выше, примерно такую же общую массу могут иметь газ и пыль в гало нашей галактики. О том, что размер Галактики может достигать миллиона световых лет, а ее масса – 10^12 масс Солнца, говорит и новое исследование астрофизиков из Канады.
В их статье от 16 января 2017 г представлен график (Figure 3) распределения массы нашей галактики от расстояния до ее центра. Из графика видно, что масса галактики Млечный путь растет с расстоянием от центра и достигает величины примерно в 7*10^11 масс Солнца на удалении в 500 000 световых лет от центра галактики. Причем характер кривой массы галактики говорит о том, что масса галактики может расти и дальше. Экстраполируя график на расстояние от центра в 1 миллион световых лет астрофизики из Канады получили массу Галактики примерно в 10^12 масс Солнца.
Интересное дополнение
Как показано выше, масса всего вещества в Галактике, внутри орбиты Солнца радиусом примерно 25 000 световых лет, равна 10^11 масс Солнца. Отсюда масса всего вещества в видимой (светящейся) части нашей галактики, радиус которой примерно 50 000 световых лет, будет (при соблюдении условия M/R = const) равна 2*10^11 масс Солнца.
Это в 5 раз меньше полной массы Галактики, которая, как показано выше, может достигать величины в 10^12 масс Солнца. Таким образом, большая часть массы Галактики может находиться в ее гало радиусом порядка 10^6 световых лет.
Как показано выше, эта масса около 8*10^11 масс Солнца может обеспечиваться как массой газа и пыли, которые находятся в ее гало, так и массой гравитосферы Галактики. Допустим, что основной вклад в эту массу (8*10^11 масс Солнца) дает гравитосфера Галактики.
Гравитосфера массивного тела является слоистой средой с градиентом плотности. Плотность гравитосферы массивного тела пропорциональна ускорению свободного падения в данной точке гравитосферы: g = G*M/R^2. Плотность гравитосферы массивного тела прямо пропорциональна массе тела и обратно пропорциональна квадрату расстояния от данной точки до центра масс тела.
Таким образом, плотность гравитосферы Галактики при удалении от ее центра будет падать пропорционально R^2, а объем гравитосферы будет расти пропорционально R^3. Это значит, что при удалении от центра Галактики масса ее гравитосферы будет расти пропорционально R, и условие постоянства скорости движения звезд в галактике (M/R = const) будет точно выполняться.
Таким образом, наблюдаемое постоянство скорости движения звезд в галактиках может просто и естественно объясняться наличием у галактик гравитосфер, как у всех массивных объектов Вселенной.
Гравитосферы галактик могут являться той самой «темной материей», которую ввели в физику как раз для объяснения наблюдаемого постоянства скорости движения звезд в галактиках, и свойства и физическая природа которой до сих пор так и не определены.
Как сказано выше, имеется большое количество данных, в том числе и данные астрономических наблюдений, которые указывают на то, что галактика Млечный путь может иметь массу в 10^12 масс Солнца и радиус в 1 миллион световых лет, что значительно больше видимой (светящейся) части Галактики, имеющей размер примерно в 100 000 световых лет. В результате действия трех основных физических процессов, происходящих во Вселенной (конденсация, конвертация и генерация вещества), в гало Галактики будут формироваться обширные газовые облака, которые будут двигаться к центру Галактики под действием сил притяжения (гравитации), создавая потоки газа и пыли.
По мере продвижения этих потоков газа и пыли к ядру галактики, их плотность будет расти, что будет приводить к конденсации газа и пыли в звезды и планеты, которые также будут постепенно снижаться к центру галактики.
Таким образом, вне видимой (светящейся) части галактики, в ее гало, кроме газо-пылевых облаков, может находится огромное количество «темных» массивных объектов. Это могут быть темные звезды типа коричневых карликов, а также протозвезды и протопланеты, которые образуются по мере уплотнения газо-пылевых потоков вещества при их движении из глубин галактики к ее ядру.
Так, например, в статье: «100 миллиардов коричневых карликов могут находиться в пределах Млечного пути» говорится о новом исследовании, которое показало, что в нашей Галактике, вероятно, находится огромное количество коричневых карликов, которое можно оценить примерно в 100 миллиардов.
Коричневые карлики, из-за недостатка массы, неспособны генерировать большое количество энергии внутри себя, поэтому они относительно холодные и плохо светятся. Обнаружить такие звезды обычными методами достаточно сложно. Причем, эти 100 миллиардов коричневых карликов, это можно сказать «видимая часть огромного айсберга», а невидимая часть этого «айсберга» состоит из много большего количества менее крупных, а значит более холодных тел.
Видео
Источники
mfina.ru
Размеры и строение нашей галактики
Основываясь на результатах своих подсчётов, Гершель предпринял попытку определить размеры Галактики. Он заключил, что наша звёздная система имеет конечные размеры и образует своего рода толстый диск: в плоскости Млечного Пути она простирается на расстояние не более 850 единиц, а в перпендикулярном направлении - на 200 единиц, если принять за единицу расстояние до Сириуса. По современной шкале расстояний это соответствует 7300 х 1700 световых лет.
Эта оценка в целом, верно, отражает структуру Млечного Пути, хотя она весьма неточна. Дело в том, что кроме звёзд в состав диска Галактики входят также многочисленные газопылевые облака, которые ослабляют свет удалённых звёзд. Первые исследователи Галактики не знали об этом поглощающем веществе и считали, что они видят все её звёзды.
Истинные размеры Галактики были установлены только в XX в. Оказалось, что она является значительно более плоским образованием, чем предполагали ранее. Диаметр галактического диска превышает 100 тыс. световых лет, а толщина - около 1000 световых лет. По внешнему виду Галактика напоминает чечевичное зерно с утолщением посередине.
Из-за того, что Солнечная система находится практически в плоскости Галактики, заполненной поглощающей материей, очень многие детали строения Млечного Пути скрыты от взгляда земного наблюдателя. Однако их можно изучать на примере других галактик, сходных с нашей. Так, в 40-е гг. XX столетия, наблюдая галактику М 31, больше известную как туманность Андромеды, немецкий астроном Вальтер Бааде (в те годы он работал в США) заметил, что плоский линза образный диск этой огромной галактики погружён в более разреженное звёздное облако сферической формы - гало. Поскольку туманность Андромеды очень похожа на нашу Галактику, Бааде предположил, что подобная структура имеется и у Млечного Пути. Звёзды галактического диска были названы населением I типа, а звёзды гало (или сферической составляющей) - населением II типа.
Как показывают современные исследования, два вида звёздного населения отличаются не только пространственным положением, но и характером движения, а также химическим составом. Эти особенности связаны в первую очередь с различным происхождением диска и сферической составляющей.
ГАЛО. Границы нашей Галактики определяются размерами гало. Радиус гало значительно больше размеров диска и по некоторым данным достигает нескольких сот тысяч световых лет. Центр симметрии гало Млечного Пути совпадает с центром галактического диска. Состоит гало в основном из очень старых, неярких мало массивных звёзд. Они встречаются как поодиночке, так и в виде шаровых скоплений, которые могут включать в себя более миллиона звёзд. Возраст населения сферической составляющей Галактики превышает 12 млрд. лет. Его обычно принимают за возраст самой Галактики.
Характерной особенностью звёзд гало является чрезвычайно малая доля в них тяжёлых химических элементов. Звёзды, образующие шаровые скопления, содержат металлов в сотни раз меньше, чем Солнце.
Звёзды сферической составляющей концентрируются к центру Галактики. Центральная, наиболее плотная часть гало в пределах нескольких тысяч световых лет от центра Галактики называется балдж (в переводе с английского "утолщение").
Звёзды и звёздные скопления гало движутся вокруг центра Галактики по очень вытянутым орбитам. Из-за того, что вращение отдельных звёзд происходит почти беспорядочно (т. е. скорости соседних звёзд могут иметь самые различные направления), гало в целом вращается очень медленно.
ДИСК. По сравнению с гало диск вращается заметно быстрее. Скорость его вращения не одинакова на различных расстояниях от центра. Она быстро возрастает от нуля в центре до 200-240 км/с на расстоянии 2 тыс. световых лет от него, затем несколько уменьшается, снова возрастает примерно до того же значения и далее остаётся почти постоянной. Изучение особенностей вращения диска позволило оценить его массу. Оказалось, что она в 150 млрд. раз больше массы Солнца.
Население диска очень сильно отличается от населения гало. Вблизи плоскости диска концентрируются молодые звёзды и звёздные скопления, возраст которых не превышает нескольких миллиардов лет. Они образуют так называемую плоскую составляющую. Среди них очень много ярких и горячих звёзд.
Газ в диске Галактики также сосредоточен в основном вблизи его плоскости. Он распределён неравномерно, образуя многочисленные газовые облака - от гигантских неоднородных по структуре сверх облаков протяжённостью несколько тысяч световых лет до маленьких облачков размерами не больше парсека.
Основным химическим элементом в нашей Галактике является водород. Приблизительно на 1/4 она состоит из гелия. По сравнению с этими двумя элементами остальные присутствуют в очень небольших количествах. В среднем химический состав звёзд и газа в диске почти такой же, как у Солнца.
ЯДРО. Одной из самых интересных областей Галактики считается её центр, или ядро, расположенное в направлении созвездия Стрельца. Видимое излучение центральных областей Галактики полностью скрыто от нас мощными слоями поглощающей материи. Поэтому его начали изучать только после создания приёмников инфракрасного и радиоизлучения, которое поглощается в меньшей степени.
Для центральных областей Галактики характерна сильная концентрация звёзд: в каждом кубическом парсеке вблизи центра их содержатся многие тысячи. Расстояния между звёздами в десятки и сотни раз меньше, чем в окрестностях Солнца. Если бы мы жили на планете около звезды, находящейся вблизи ядра Галактики, то на небе были бы видны десятки звёзд, по яркости сопоставимых с Луной, и многие тысячи более ярких, чем самые яркие звёзды нашего неба.
Помимо большого количества звёзд в центральной области Галактики наблюдается околоядерный газовый диск, состоящий преимущественно из молекулярного водорода. Его радиус превышает 1000 световых лет. Ближе к центру отмечаются области ионизованного водорода и многочисленные источники инфракрасного излучения, свидетельствующие о происходящем там звездообразовании. В самом центре Галактики предполагается существование массивного компактного объекта - чёрной дыры массой около миллиона масс Солнца. В центре находится также яркий радиоисточник Стрелец А, происхождение которого связывают с активностью ядра.
СПИРАЛЬНЫЕ ВЕТВИ. Одним из наиболее заметных образований в дисках галактик, подобных нашей, являются спиральные ветви (или рукава). Они и дали название этому типу объектов - спиральные галактики. Спиральная структура в нашей Галактике очень хорошо развита. Вдоль рукавов в основном сосредоточены самые молодые звёзды, многие рассеянные звёздные скопления и ассоциации, а также цепочки плотных облаков меж звёздного газа, в которых продолжают образовываться звёзды. В спиральных ветвях находится большое количество переменных и вспыхивающих звёзд, в них чаще всего наблюдаются взрывы некоторых типов сверхновых. В отличие от гало, где какие-либо проявления звёздной активности чрезвычайно редки, в ветвях продолжается бурная жизнь, связанная с непрерывным переходом вещества из межзвёздного пространства в звёзды и обратно. Галактическое магнитное поле, пронизывающее весь газовый диск, также сосредоточено главным образом в спиралях.
Спиральные рукава Млечного Пути в значительной степени скрыты от нас поглощающей материей. Подробное их исследование началось после появления радиотелескопов. Они позволили изучать структуру Галактики по наблюдениям радиоизлучения атомов межзвёздного водорода, концентрирующегося вдоль Длинных спиралей. По современным представлениям, спиральные Рукава связаны с волнами сжатия, распространяющимися по диску галактики. Проходя через области сжатия, вещество диска уплотняется, а образование звёзд из газа становится более интенсивным. Причины возникновения в дисках спиральных галактик такой своеобразной волновой структуры не вполне ясны. Над этой проблемой работают многие астрофизики.
mirznanii.com
Размер нашей галактики оказался в 10 раз больше предполагаемого — Naked Science
В связи с новыми данными со спектрографа телескопа Hubble, учёные-астрономы во главе с Джоном Стоком из университета в Боулдере, Колорадо, пишут, что теперь необходимо заново рассматривать размеры гало галактик такого же вида, как и Млечный Путь, а это означает и переоценку их масс.
И если до сегодняшнего дня предполагаемый размер диска нашей галактики оценивался в 100 000 световых лет, а гало выступало ещё на десять тысяч световых лет, то теперь удалось узнать диаметр гало, достигающий более 1 миллиона световых лет, а это в десять раз больше одного лишь диска Млечного Пути. В километрах это будет равным около десяти квинтиллионов.
Газ и пыль, оказавшиеся так далеко от центра галактики, вероятно, были удалены на такое расстояние из-за взрывов сверхновых звёзд, но они снова притягиваются к нам и участвуют в формировании небесных тел, достигая галактического диска.
Пользуясь уже проделанными исследованиями в области состава и плотности газа на всей площади Млечного Пути, астрономы предполагают, что масса обнаруженных запасов космического строительного материала примерно равна массе всех звёзд в подобной нашей спиральной галактике средних размеров. Как утверждает сам Джон Сток, это поразило учёных.
Ведь находка значит, что обычной материи дисков галактик где-то вдвое больше, чем предполагалось, а тёмной материи хоть и ненамного, но меньше.
В самых смелых теориях, выдвигаемых ранее, масса газа была больше в пять раз, чем могли увидеть учёные, и то, о чём позволили узнать наблюдения «Хаббла», помогает связать учёным практическую и теоретическую стороны вопроса.
Специальный отчёт об этом исследовании группы астрономов Джона Стока был представлен 27 июня этого года на конференции в Эдинбургском университете.
naked-science.ru
Размеры Млечного Пути
Объекты глубокого космоса > Галактики Вселенной > Млечный Путь > Размеры Млечного Пути
Если посмотреть ясной ночью в ночное небо в месте, которое имеет небольшую освещенность, можно увидеть тысячи звезд по всему небу, которые сосредоточены в нашей галактике Млечный Путь. Млечный Путь кажется, очень и очень большим, если смотреть из сравнительно крошечной Земли. Далее рассмотрим некоторые аспекты размеров Млечного Пути, нашего уголка космоса.
Графическое представление размеров Млечного Пути
Начнем с массы Млечного Пути. Млечный Путь настолько массивен, что мы дадим ему свою единицу измерения массы довольно большую саму по себе: массу Солнца. Если принять во внимание все звезды, пыль, газ и огромное количество темной материи, которые в ореоле окружают нашу галактику, это составит около 3 триллионов масс Солнца, по самым последним оценкам на момент написания статьи. По предыдущим оценкам озвучивалась цифра более 1 трлн. солнечных масс. На темную материю припадает около 90% этой массы, то есть это материя, которая не поддается его гравитационной силе.
Естественно, Млечный Путь – это не только темная материя – там есть много пыли, газа и звезд, заполняющих галактическое пространство. В Млечном Пути число звезд оценивают примерно в 200…400 млрд., хотя мы можем видеть невооруженным глазом лишь около 5000…8000 этих звезд, и лишь около 2500 из них можно увидеть в конкретный момент времени с Земли.
Млечный Путь представляет собой огромной диск, диаметр которого составляет примерно 100000…120000 световых лет. Толщина его большей части составляет 1000 световых лет, но в центре он имеет шаровидную выпуклость, диаметр которой составляет 12000 световых лет. Эти пропорции можно сравнить с небольшой стопкой DVD дисков с вклеенным в средину резиновым шаром.
Положение и движение Млечного Пути
Состав Млечного Пути
o-kosmose.net
Звёзды Галактики.. Размеры и структура нашей Галактики
Похожие главы из других работ:
Астрономия как наука
2. Галактики
Галактики стали предметом космогонических исследований с 20-х годов нашего века, когда была надежно установлена их действительная природа и оказалось, что это не туманности, т.е. не облака газа и пыли, находящиеся неподалеку от нас...
Астрономия как наука
4. Что такое звезды
В астрономическом смысле: небесные светила, являющиеся источником лучистой энергии, которая создаётся в их недрах и излучается в космическое пространство. В звездах сосредоточена основная масса видимого вещества галактик...
Астрономічна карта
2. Галактики
Галактики сталі предметом космогонічних досліджень з 20-х років нашого століття, коли була надійно встановлена їх дійсна природа і виявилося, що це не туманності, тобто не хмари газу і пилу, що знаходяться недалеко від нас...
Возникновение и развитие звезд
Звезды-гиганты и звезды-карлики
Астрономы уже составили классификацию звёзд по их светимости. Звёзды, излучающие в тысячи раз больше света, чем Солнце называются звёздами-гигантами, а звёзды с ещё более мощным излучением - сверхгигантами. Наоборот...
Галактики
4. Состав Галактики
Нашу галактику называют просто Галактикой. Она имеет средние размеры и состоит примерно из 150 ? 200 млрд звезд, включая Млечный путь (древнее название полосы звезд на небе, отмечающих плоскость нашей Галактики)...
Земля - планета Солнечной системы
7. Звезды
Наше Солнце справедливо называют типичной звездой. Но среди огромного многообразия мира звезд есть немало таких, которые очень значительно отличаются от него по своим физическим характеристикам...
Мир галактик
2.5 Переменные звезды
Все звезды мерцают, изменяют свой блеск. Это связано с преломлением лучей их света при прохождении сквозь разные слои земной атмосферы. Но, если, например, рассматривать звезду Бета в созвездии Персея, окажется, что она светит то так же ярко...
Млечный путь
История открытия галактики
Большинство небесных тел объединяются в различные вращающиеся системы. Так, Луна вращается вокруг Земли, спутники планет-гигантов образуют свои, богатые телами, системы. На более высоком уровне...
Походження Всесвіту
Будова Галактики. Види Галактик
Навколишні Сонце зірки і саме Сонце складають малу частину гігантського скупчення зірок і туманностей, яку називають Галактикою. Галактика має досить складну структуру...
Происхождение Вселенной
Строение Галактики. Виды Галактик.
Окружающие Солнце звезды и само Солнце составляют малую часть гигантского скопления звезд и туманностей, которую называют Галактикой. Галактика имеет довольно сложную структуру...
Рождение Вселенной
Глава 2. Строение Галактики. Виды Галактик
Маленькая Вселенная стала колоссальной, и все стало однородным. Но как же быть с галактиками? Оказалось, что в ходе экспоненциального расширения Вселенной маленькие квантовые флуктуации, существующие всегда...
Современные представления о мегамире
2.2. Понятия галактики, метагалактики.
Мы знаем, что наше Солнце дает необходимую для нашего существования энергию. Галактики, и Солнце не только обеспечивает нас энергией. Астрономические наблюдения показывают, что из ядер галактик происходит непрерывное исте-чение водорода...
Строение галактик
Глава I. АКМ. Галактики
После изобретения телескопа внимание наблюдателей привлекли многочисленные светлые пятна туманного вида, видимые в разных созвездиях неизменно в одних и тех же местах. С помощью сильных телескопов В...
Структура Вселенной
2. Галактики
...
Структура Вселенной
2.1 Основные составляющие галактики
Галактика - это скопление звезд в объеме, имеющем форму линзы. Большая часть звезд концентрируется в плоскости симметрии этого объема (галактической плоскости), меньшая часть, концентрируется в сферическом объеме (ядре галактики)...
kosmos.bobrodobro.ru
Размер галактики Млечный Путь
Млечный Путь. Предоставлено: Атлас Вселенной.
Когда вы смотрите в небо в ясную ночь в месте, не имеющем светового загрязнения, вы можете увидеть тысячи звёзд, простирающихся по небу, все из которых лежат в нашей галактике Млечный Путь. Галактика кажется очень, очень большой, когда смотришь со сравнительно крошечной планеты Земля. Давайте рассмотрим характеристики нашей галактики, размеры родного уголка космоса. Мы начнём с массы Млечного Пути. Он настолько массивный, что нам понадобится измерять его массу не в килограммах, а в единицах чего-то большего, например, Солнца, то есть солнечных масс. Если принять во внимание все звёзды, газ, пыль и невероятное количество тёмной материи, что окружает центр нашей галактики в виде гало, то масса Млечного Пути будет оцениваться в 3 триллиона солнечных масс, по последним оценкам учёных. По предыдущим оценкам, это число было около 1 триллиона солнечных масс. Более 90% этой массы относится к тёмной материи, материи, которую нельзя обнаружить напрямую, за исключением её гравитационного притяжения.Конечно, галактика Млечный Путь не вся состоит из тёмной материи, там также есть много газа и пыли, и звёзд, которые населяют галактический диск. Число звёзд в нашей галактике оценивают в 200-400 миллиардов, хотя вы можете увидеть только 5000-8000 из них невооружённым глазом, и только 2500 из них в любой момент времени с Земли.Млечный Путь представляет собой огромный диск диаметром примерно 100 000 - 120 000 световых лет. Его толщина составляет примерно 1000 световых лет на протяжении всего диска, но в центре нашей галактики существует шаровидное уплощение, называемое балдж, которое имеет диаметр около 12 000 световых лет. Эти пропорции похожи на небольшую стопку виниловых пластинок с резиновым мячом, вклеенным в середину.
Название прочитанной вами статьи "Размер галактики Млечный Путь".
Похожие статьи:
universetoday-rus.com
